Esperimenti svelano come si è formato il nucleo della Terra
L’obbiettivo del progetto DECORE (Deep Earth chemistry at the core) era quello di studiare la primordiale differenziazione della Terra durante l’accrescimento e la formazione del suo nucleo. Esso ha studiato come il materiale di accrescimento comprendente rocce e metalli ricchi di ferro si fuse e separò la parte metallica da quella rocciosa per formare rispettivamente il nucleo e il mantello di silicati (oceano di magma). I ricercatori hanno seguito l’evoluzione dell’assorbimento nel nucleo degli elementi in traccia siderofili e degli elementi atomici leggeri, e come essi erano collegati. Questo è stato fatto poiché le concentrazioni di elementi in traccia siderofili nel mantello e la concentrazione di elementi leggeri nel nucleo possono essere misurate usando la geochimica e la geofisica per fornire grandi restrizioni sulla formazione del nucleo. Gli scienziati hanno usato apparecchiature ad alta pressione e alta temperatura che includevano presse a grande volume e celle a incudine riscaldate mediante laser per riprodurre le condizioni che si trovano nelle profondità della Terra. Questo ha permesso di coprire per la prima volta tutto l’intervallo di profondità (pressione e temperatura) in cui si formava il nucleo. I risultati hanno indicato che la formazione del nucleo in un oceano di magma ricco di FeO era la soluzione più sostenibile. L’ossigeno è il principale elemento leggero nel nucleo, con quantità minori di silicio. Lo scenario della formazione del nucleo in un tale oceano di magma “ossidato” che si riduce nel tempo ha fornito un meccanismo valido per spiegare la riduzione dell’oceano di magma attraverso l’assorbimento di ossigeno nel nucleo. Esso ha inoltre fornito una spiegazione migliore della suddivisione degli elementi cromo (Cr) e vanadio (V). Da un punto di vista geofisico i calcoli hanno rivelato che l’ossigeno era l’unico elemento ad essere sempre necessario nel nucleo esterno, per armonizzare la sua velocità sismologica e i profili di densità. Di conseguenza, il requisito geofisico di un nucleo esterno ricco di ossigeno ha supportato l’ipotesi dell’accrescimento e della formazione del nucleo in un ambiente ossidato. Gli scienziati di DECORE hanno anche evidenziato che questo ambiente ossidato è simile allo stato di ossidazione di asteroidi come 4 Vesta, che è tipico del tipo di oggetti partendo dai quali essi ritengono si sia formata la Terra.
Parole chiave
Terra, nucleo, DECORE, accrescimento, silicato, mantello, oceano magma, siderofilo, presse grande volume, cella a incudine, 4 Vesta
